#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <vector>

const size_t CAP = 5;

//多生产者，多消费者
template<class T>
class ringQueue
{
public:
    ringQueue(const size_t cap = CAP)
        :_ringQueue(cap),
        _cap(cap), _c_index(0), _p_index(0)
    {
        sem_init(&_c_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_p_space_sem, 0, cap);
        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    void push(const T& t)
    {
        P(_p_space_sem);

        Lock(_p_mutex);
        _ringQueue[_p_index++] = t;
        _p_index %= _cap;
        Unlock(_p_mutex);
        
        V(_c_data_sem);
    }

    T pop()
    {
        P(_c_data_sem);

        Lock(_c_mutex);
        T t = _ringQueue[_c_index];
        ++_c_index;
        _c_index %= _cap;
        Unlock(_c_mutex);

        V(_p_space_sem);

        return t;
    }

    ~ringQueue()
    {
        sem_destroy(&_c_data_sem);
        sem_destroy(&_p_space_sem);
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    void P(sem_t& sem)
    {
        sem_wait(&sem);
    }

    void V(sem_t& sem)
    {
        sem_post(&sem);
    }

    void Lock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }

    void Unlock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

private:
    std::vector<T> _ringQueue;
    size_t _cap;
    int _c_index;
    int _p_index;
    sem_t _c_data_sem;
    sem_t _p_space_sem;
    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
};

//单生产者，单消费者
// template<class T>
// class ringQueue
// {
// private:
//     void P(sem_t& sem)
//     {
//         sem_wait(&sem);
//     }

//     void V(sem_t& sem)
//     {
//         sem_post(&sem);
//     }

// public:
//     ringQueue(const size_t cap = CAP)
//         :_ringQueue(cap),
//         _cap(cap), _c_index(0), _p_index(0)
//     {
//         sem_init(&_c_data_sem, 0, 0);
//         sem_init(&_p_space_sem, 0, cap);
//     }

//     void push(const T& t)
//     {
//         P(_p_space_sem);
//         _ringQueue[_p_index] = t;
//         V(_c_data_sem);
//         ++_p_index;
//         _p_index %= _cap;
//     }

//     T pop()
//     {
//         P(_c_data_sem);
//         T t = _ringQueue[_c_index];
//         V(_p_space_sem);
//         ++_c_index;
//         _c_index %= _cap;
//         return t;
//     }

//     ~ringQueue()
//     {
//         sem_destroy(&_c_data_sem);
//         sem_destroy(&_p_space_sem);
//     }

// private:
//     std::vector<T> _ringQueue;
//     size_t _cap;
//     int _c_index;
//     int _p_index;
//     sem_t _c_data_sem;
//     sem_t _p_space_sem;
// };